ใช้ในงานวิจัยทางชีววิทยาและชีวเคมีเพื่อการแยกชิ้นส่วนของไวรัส ไรโบโซม และดีเอ็นเอ โดยเฉพาะในกระบวนการต่างๆ เช่น การแยกดีเอ็นเอแบบหนาแน่น (density gradient centrifugation) เนื่องจากมีความหนาแน่นสูงและสามารถละลายน้ำได้ดี ในทางการแพทย์ ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตไอโซโทปของซีเซียม-137 สำหรับการรักษามะเร็งด้วยรังสีบำบัด โดยเฉพาะในเครื่องฉายรังสีชนิดต่างๆ ยังใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และโฟโตอิเล็กทริก เช่น ในการผลิตหลอดสุญญากาศ โฟโตมัลติเพลเยอร์ และเซลล์แสงอาทิตย์บางประเภท เนื่องจากมีคุณสมบัติในการปล่อยอิเล็กตรอนได้ดีเมื่อได้รับแสง นอกจากนี้ยังมีการใช้ในงานวิจัยด้านฟิสิกส์ควอนตัมและนาฬิกาอะตอม เนื่องจากอะตอมของซีเซียมมีการสั่นสะเทือนที่แม่นยำมาก ซึ่งช่วยในการกำหนดมาตรฐานของหน่วยวินาที